• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권2호
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• pp.156-162
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• 2017

This paper investigates two-hop extension communication in wireless body area networks. Many previous studies have demonstrated that two-hop extended topology outperforms single-hop topology. Although many researchers have proposed using two-hop extension communication to improve link reliability, no one has considered using a relay selection algorithm or provided a suitable solution for wireless body area networks. The design goal of the proposed algorithm is selecting a proper relay node to retransmit failed packets distributively. The proposed algorithm configures the carrier sensing period to choose one relay node promptly without requiring additional interaction. We analyze the link conditions corresponding to various body postures and investigate which factors are proper to determine the carrier sensing period. The empirical results show that the proposed algorithm reduces the expected number of transmissions required to deliver a packet successfully.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1961-1972
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• 2014

최근 들어 정보통신기술과 의료기술의 통합에 관한 관심이 증가되면서 센서네트워크를 인체에 적용하고자 하는 WBAN(Wireless Body Area Networks)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 센서네트워크 기술은 WBAN에 이용될 수 있는 가능성을 가지고 있으나, 몇 가지 제약사항을 가지고 있다. 특히 신체의 각 센서는 신체의 각 부분을 관통하여 통신해야 할 가능성이 크므로 자유공간인 센서네트워크와는 상당히 다른 네트워킹 환경을 가진다. 따라서 WBAN에 관한 연구는 기존의 센서네트워크와는 다른 인체의 특성을 고려한 다양한 영역을 연구의 대상으로 하고 있다. 본 연구에서는 기존의 센서네트워크와는 다른 WBAN의 환경적인 특성을 조사하고, WBAN의 개념이 도입된 2001년 전후부터 SLR(Systematic Literature Review)기법을 이용하여 WBAN의 연구 경향을 체계적으로 조사한다. 이에는 연구 분류와 연구자의 특성 등이 포함된다. 조사 결과를 요약하고 향후 연구 과제를 전망한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1094-1107
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• 2013

NTRU cryptosystem has been suggested for protecting wireless body area networks, which is secure in the sense of traditional cryptanalysis. In this paper, we fulfill the first power analysis attack on the ultra-low-power environment of wireless body area networks. Specifically, two practical differential power analyses on NTRU algorithm are proposed, which can attack the existing countermeasures of NTRU. Accordingly, we suggest three countermeasures against our attacks. Meanwhile, practical experiments show that although the attacks in this paper are efficient, our countermeasures can resist them effectively.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권4호
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• pp.26-33
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• 2012

WBAN(Wireless Body Area Networks)은 인체를 기준으로 인체 내 외부로부터 반경 3미터 이내의 무선통신이다. WBAN은 WBAN MAC 프로토콜 요구사항에 적합한 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜을 많이 사용하고 있다. IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜은 QoS(Quality of Service)를 요구하는 응용프로그램들의 패킷 전송을 보장하기 위해 비경쟁 접근 방식에 의한 GTS(Guaranteed Time Slot) 할당 기법을 지원한다. 그러나 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 GTS 할당 기법은 패킷이 도착한 순서에 따라 채널을 할당하는 FIFS(First In First Service) 큐잉을 사용하여 패킷을 처리함으로서 데이터 전송 신뢰도를 저하시키고, 전송 지연이 발생하여 응급 데이터 전송에 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 응급 데이터 전송을 위한 우선순위 기반 WBAN MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 전송하려는 데이터에 우선순위를 부여하여 응급 데이터의 GTS 요청 처리율을 높이고 GTS 할당 지연시간을 감소시켜 응급 데이터 전송 신뢰도를 향상시킨다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.224-230
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• 2009

최근, Medical Body Area Networks (MBAN)는 사람의 인체를 진단하기 위한 새로운 기술로서 주목받고 있다. MBAN은 소형, 저 전력, 단거리 무선통신 기술을 의료(medical)분야에 적용한 의료 네트워크 이다. 본 논문은 MBAN에서 긴급 메시지 전송시 패킷 간 충돌과 IEEE 802.15.3이 가지는 전송대기 시간에 의해 발생하는 전송지연을 개선하기 위해 Carrier Sense Multiple Access/Time Division Multiple Access를 이용한 프로토콜을 제안하였다. 제안하는 프로토콜은 전력의 효율성 및 신뢰성을 개선하기 위해, IEEE 802.15.3의 MCTA를 MBAN에서 적용 가능한 SR-MCTA로 변형하여 전송의 신뢰성 및 전력 사용의 효율성을 높였다. 제안하는 프로토콜에서 SR-MCTA 슬롯은 단말 디바이스의 요청에 의해 MBAN 코디네이터가 할당하며, 할당하는 방법은 현재 슬롯에서 긴급 패킷이 발생할 때 임의의 충돌 패킷을 발생시켜 패킷을 획득하는 방법을 사용한다. 제안하는 프로토콜의 성능을 평가하기 위해 전송대기 시간을 평가할 수 있는 수식을 유도하고, 또한 이러한 결과를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션의 결과는 우리가 제안하는 프로토콜에서는 전송지연이 개선됨을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9B호
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• pp.867-875
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• 2009

무선 신체망 (WBAN: Wireless Body Area Network)은 생체 신호를 검출하고 전송하기 때문에 인간의 생명과 직결되어 있다 그러므로 무선 신체망은 다른 망과 비교해 망의 신뢰성이 극도로 높아야 하기 때문에 이 신뢰성과 관련된 연구가 매우 중요한 분야로 부각되고 있다. 본 논문에서는 다중 오류 (multi-type failures) 가 발생한 무선 신체 망에서 노드의 오동작들에 대해 분석하고 오동작 분석에 대한 새로운 모델을 제시한다. 오동작 모델링을 위해, 각 노드들을 라우팅 기능의 유무에 따라 분류하고, 노드의 에너지가 완전 소비되었거나 노드가 악의적인 공격에 의해 오류가 발생되었을 경우 각 노드들의 동작을 세미 마르코프 프로세스 (Semi-Markov Process)를 이용하여 모델링하였다. 본 논문에서 제시된 모델은 다중 오류 (multi-type failures) 환경에서 무선신체망의 신뢰성 분석에 매우 유용하다.

• ETRI Journal
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• 제36권2호
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• pp.313-316
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• 2014

Energy consumption is an important issue in body area networks (BANs). In this letter, we propose an energy efficient transmission power control scheme for IEEE 802.15.6 BANs, which can improve energy efficiency by adaptively adjusting the transmit power in an on-demand way to adapt to varying channel environments. Simulations are performed to evaluate the performance, and it is shown that the proposed power control scheme outperforms traditional ones in terms of energy efficiency without significant reliability degradation.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권3호
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• pp.264-269
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• 2014

We consider transmission over body area networks. Due to the difficulty in assessing an accurate statistical model valid for multiple scenarios, we advocate a system design technique favoring robustness. Our approach, which is based on results in [12] and generalizes them, examines the variation of a performance metric when the nominal statistical distribution of fading is replaced by the worst distribution within a given Kullback-Leibler divergence from it. The sensitivity of the performance metric to the divergence from the nominal distribution can be used as an indication of the design robustness. This concept is applied by evaluating the error probability of binary uncoded modulation and the outage probability-the first parameter is useful to assess system performance with no error-control coding, while the second reflects the performance when a near-optimal code is used. The usefulness of channel coding can be assessed by comparing its robustness with that of uncoded transmission.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4C호
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• pp.290-296
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• 2012

본 논문에서는 U-헬스케어 의료 정보 환경을 위한 무선 인체 영역 네트워크(WBAN) 기반의 실용적인 인증 시스템을 제안한다. 제안한 인증 시스템은 AES와 같은 대칭키 암호 시스템을 기반으로 동작하며 데이터 기밀성, 데이터 인증, 데이터 무결성 등의 보안성을 보장할 뿐만 아니라 타임스탬프 기술을 적용하여 재전송 공격 방지 및 센서 노드, 마스터 노드, 베이스 스테이션, 의료 서버 사이에 안전한 인증을 수행하도록 설계하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1014-1035
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• 2013

With recent advances in wireless communication and low-power miniaturized biomedical sensor and semiconductor technologies, wireless body area networks (WBAN) has become an integral part of the disaster aid system. Wearable vital sign sensors can track patients' status and location, thus enhancing disaster rescue efficiency. In the past few years, most of the literatures in the area of disaster aid system based on WBAN have focused on issues concerning wireless sensor design, sensor miniaturization, energy efficiency and communication protocols. In this paper, we will give an overview of disaster aid, discuss about the types of network communication as well as outline related issues. We will emphasize on analyzing six key issues in employing the disaster aid system. Finally, we will also highlight some of the challenges that still need to be addressed in the future in order to help the disaster aid system be truly and widely accepted by the public.